Por Diego Ozuna
Responsable I&D, Rainbow Paraguay
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El control de malezas se ha tornado cada vez más difícil para el productor agropecuario, ya que por el aumento de aquellas tolerantes y resistentes a glifosato, se requiere de una estrategia de control que involucra el uso de una gama de herbicidas de diferentes tipos y modos de acción. La invasión de la Conyza spp. como principal maleza de difícil control más la Digitaria insularis  resistente a glifosato son las 2 malezas que caracterizan la problemática del campo productivo paraguayo. También cabe mencionar otras malezas difíciles que están aumentando su presencia como la Euphorbia heterofilia (lecherita), Bidens spp (Kapi’uná), entre otras en varias zonas del país.

La utilización de herbicidas preemergentes o residuales con distintos modo de acción y su rotación en el tiempo es una de las herramientas que se recomienda para reducir o retrasar la aparición de malezas resistentes. Estas aplicaciones, a diferencia del manejo con un herbicida único como era el glifosato en la tecnología RR, necesitan mayor cuidado, ya que no son totalmente selectivas para el cultivo en determinados momentos.

Persistencia o residualidad de herbicidas

La persistencia o residualidad de un herbicida en el suelo es el período o longitud de tiempo durante el que permanece en forma activa. La persistencia posee particular importancia debido a que determina el período de tiempo en que pueden esperarse efectos fitotóxicos. Además, la persistencia también tiene influencia en el riesgo de movimiento de los herbicidas hacia el agua subterránea y su potencial contaminación. Los herbicidas se aplican para controlar malezas en cultivos o barbechos, siendo deseable que desarrollen su acción durante los períodos requeridos, no debiendo persistir en el suelo de manera que afecten el crecimiento de cultivos subsecuentes. Cualquier factor que afecte la desaparición o descomposición de un herbicida afecta su persistencia (Figura 1). Varios factores inciden en la longitud del tiempo que persisten los herbicidas. La mayoría de los factores entran dentro de tres categorías que interactúan fuertemente entre sí: factores del suelo, condiciones climáticas y propiedades del herbicida.

Al hablar de persistencia, debemos establecer algunos conceptos para facilitar la comprensión de esta problemática. En primer lugar, se debe diferenciar la persistencia química de la biopersistencia, generalmente llamado solo como residualidad o carryover. La persistencia o residualidad química indica el período de tiempo durante el cual un herbicida puede detectarse mediante determinadas metodologías químicas (principalmente cromatografía) y se usan para estudios ambientales (contaminación de aguas subterráneas), mientras que la biopersistencia o residualidad (carryover) comprende el período de tiempo durante el que las plantas u otros organismos detectan el plaguicida produciéndose cambios apreciables en su crecimiento, desarrollo o metabolismo.

Factores que afectan la residualidad de los herbicidas

1- Factores del suelo. Los factores del suelo que afectan la residualidad de los herbicidas incluyen tres categorías: física, química y microbiana.

 Físicas:

Se destaca la composición del suelo, la cual está determinada por las cantidades relativas de arena, limo y arcilla (textura del suelo), así como por el contenido de materia orgánica del suelo. La composición del suelo afecta la actividad herbicida y la persistencia a través de la adsorción, lixiviación y volatilización. Generalmente los suelos con mayor contenido de arcillas y/o materia orgánica poseen mayor potencial para retener a los herbicidas a las partículas del mismo, por lo cual menor cantidad de herbicida estará disponible en la solución del suelo para ser absorbida por las plantas. En general, los suelos con textura fina a media con un contenido de materia orgánica de 3 % o mayor, poseen el mayor potencial para retener herbicidas, mientras que los suelos con textura gruesa a media y con un contenido de materia orgánica menor de 3 %, poseen menor capacidad para retener herbicidas y por lo tanto mayor es la probabilidad de que se produzcan problemas de residualidad.

Químicas:

Incluyen principalmente el pH, aunque en la literatura también se menciona la capacidad de intercambio catiónico (CIC) y el contenido de nutrientes. El pH del suelo puede influir en la persistencia de algunos herbicidas, especialmente en las Triazinas y Sulfonilureas. La degradación química y microbiana de los herbicidas es por lo general más lenta a pH del suelo elevados. En particular, la tasa de degradación química de las Triazinas y Sulfonilureas disminuye cuando el pH aumenta, especialmente por encima de 7.0. Asimismo, en suelos con pH elevados, menores concentraciones de estos herbicidas se ligan o adsorben a las partículas del suelo, estando por lo tanto más disponibles para la absorción de las plantas. Entonces en suelos con pH elevado, las Triazinas y Sulfonilureas persisten más tiempo y están más disponibles para las plantas (Cuadro 1). Un pH bajo puede afectar también la persistencia de las Triazinas y Sulfonilureas. En tal sentido, niveles de pH inferiores a 6.0 permiten una más rápida disipación de estos herbicidas. En suelos ácidos, herbicidas como Atrazina se ligan a las partículas del suelo, volviéndose no disponible para el control de malezas, pero a la vez son degradados químicamente más rápidamente. Por el contrario, un pH del suelo bajo incrementa la persistencia de Imidazolinonas como Imazaquin e Imazetapir (Cuadro 1). Cuando el pH cae por debajo de 6.0, Imazaquin e Imazetapir se ligan o adsorben fuertemente a las partículas del suelo. La adsorción de estos herbicidas reduce su disponibilidad para los microorganismos del suelo que son su mecanismo primario de degradación.

Cuadro 1: Condiciones de suelo y climáticas en orden de importancia que incrementan la residualidad de algunas familias de herbicidas.

Microbianas.

Del ambiente edáfico influyen sobre el tipo y abundancia de los microorganismos presentes. Los procesos de degradación realizados por los microorganismos son posiblemente los más importantes en descomponer los herbicidas. Los tipos de microorganismos (hongos, bacterias, protozooos, etc.) y su número relativo, determinan cuán rápidamente ocurre la descomposición. Los microorganismos requieren ciertas condiciones ambientales para alcanzar un óptimo crecimiento y utilización de los plaguicidas. Ente los factores que afectan la actividad microbiana se cuentan la humedad, temperatura, pH, oxígeno y suministro de nutrientes. Usualmente un suelo cálido, bien aireado, fértil con un pH neutro es el más favorable para el crecimiento microbiano y por lo tanto para la degradación del herbicida (Cuadro 2).

Cuadro 2: Importancia de los procesos que afectan el comportamiento de los herbicidas.

2- Factores climáticos. Las variables climáticas involucradas en la degradación de los herbicidas son la humedad, la temperatura y la luz solar. La degradación por lo general se incrementa cuando aumentan la temperatura y humedad, debido a que tanto las tasas de degradación química como microbiana se incrementan con mayores niveles de temperatura y humedad (Cuadro 1). Condiciones frías y secas disminuyen o retardan la degradación de los herbicidas. Los problemas de residualidad son siempre mayores los años siguientes a sequías. Sin embargo, si las condiciones del invierno y primavera son húmedas y moderadas luego de un verano seco, disminuye la probabilidad de residualidad de un herbicida. La luz solar algunas veces es un factor de cierta importancia en la degradación del herbicida. Para la mayoría de los herbicidas más persistentes en el suelo, una vez que toman contacto con el mismo, las pérdidas debidas a fotólisis son pequeñas. La familia de las Dinitroanilinas (Triluralina, Pendimetalín, Dinitramina) constituye una excepción, ya que pueden perderse si quedan sobre la superficie del suelo sin ser incorporados al mismo mecánicamente o por la lluvia dentro de un período de tiempo variable según el producto, siendo la fotodescomposición más rápida en días muy soleados. La sensibilidad a la luz solar, así como pérdidas a través de volatilización son las razones primarias para incorporar las Dinitroanilinas al momento de la aplicación.

3- Propiedades del herbicida. Las principales propiedades del herbicida que influyen sobre su persistencia son la solubilidad en agua, la adsorción al suelo, la presión de vapor y la susceptibilidad de la molécula a la alteración o degradación química o microbiana (Cuadro 2). La solubilidad en agua de un herbicida indica su potencialidad para lixiviar. La lixiviación es uno de los mecanismos que interviene en la disipación de los herbicidas y puede ocurrir cuando un herbicida está disuelto en agua y se mueve hacia abajo a través del perfil de suelo. Los herbicidas que poseen alto potencial de lixiviación podrían ser trasladados fuera de la zona de acción y alcanzar la zona radical y posteriormente el agua subterránea. La lixiviación no sólo es determinada por la solubilidad del herbicida sino que también intervienen otros factores como la adsorción al suelo, propiedades físicas del suelo, frecuencia e intensidad de las lluvias, concentración del herbicida y momento de aplicación del herbicida. En general, los herbicidas que son menos solubles en agua y son fuertemente atraídos por las partículas del suelo poseen menor probabilidad de lixiviar, especialmente en años secos. La presión de vapor de un herbicida determina su volatilidad. La volatilización es el proceso por el cual un herbicida cambia su estado de líquido o sólido a gaseoso. Los herbicidas que tienen elevada presión de vapor generalmente disipan más rápidamente que los herbicidas con menor presión de vapor. La volatilización se incrementa con el aumenta de la temperatura y humedad. La mayoría de los herbicidas son relativamente no volátiles bajo condiciones normales a campo. Los herbicidas más volátiles por lo general deben ser incorporados al suelo para impedir pérdidas en forma de gas. Ejemplos de herbicidas volátiles pueden encontrarse en el grupo de los Tiocarbamatos (EPTC y Butilato), o Dinitroanilinas (Trifluralina, Dinitramina). La estructura química del herbicida determinará como se degradará en el suelo. Algunos herbicidas son rápidamente descompuestos por los microorganismos si se encuentran en el suelo las especies y cantidades adecuadas y si las condiciones ambientales son favorables para su crecimiento. La estructura química de 2,4-D por ejemplo, permite una rápida descomposición microbiana hacia metabolitos inactivos, mientras que la de Atrazina es más difícil de atacar por los microorganismos y por lo tanto su degradación es más lenta. Varios herbicidas son degradados a través de reacciones químicas. La descomposición química, y por lo tanto su tasa, depende no sólo de la estructura del herbicida, sino también de los factores edáficos y climáticos. La degradación química de un herbicida involucra reacciones tales como hidrólisis, reducción y oxidación. En tal caso se cuentan varios miembros de la familia de las Sulfonilureas, que son degradados tanto por hidrólisis química como por distintos procesos microbianos.

Las sulfonilureas son riesgosas a pH elevados. Ellas se degradan por hidrólisis ácida la cual se detiene a pH neutro o superior, incrementan su solubilidad con el aumento de pH y disminuye su retención en el suelo (Cuadro 3).

Cuadro 3: Solubilidad de metsulfurón clorimurón según el pH del suelo.

La retención depende de las propiedades químicas del herbicida, físico químicas del suelo y del clima o lluvia. Incluyen 2 procesos que son la adsorción y la absorción. El primero se refiere a la unión del herbicida a la superficie  de una partícula del suelo, en cuanto que la absorción es la entrada del herbicida a la matriz del suelo (Figura 2). Se expresa con un coeficiente de partición de carbono, Koc.

Algunas recomendaciones para evitar el efecto residual indeseado de un herbicida

1. Llevar registro de los herbicidas aplicados o antes de alquilar un lote, recabar las informaciones sobre los herbicidas residuales aplicados anteriormente.
2. Aplicar la dosis recomendada y respetar las restricciones sobre rotaciones.
3. Al planificar los herbicidas a utilizar, tener en cuenta el cultivo sucesor.
4. Tener en cuenta las lluvias y temperaturas entre la aplicación de un herbicida residual y la siembra.
5. Rotar modos de acción para evitar acumulación (stacking).
6. Siembra de cultivos o materiales tolerantes.